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ニュートリノレス二重ベータ崩壊観測のための熱量蛍光検出器の開発

开发用于无中微子双β衰变观测的量热荧光探测器

基本信息

批准号：
15J00768
负责人：
鉄野高之介
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J00768/
关键词：
二重ベータ崩壊ニュートリノ熱量蛍光検出器

项目摘要

CANDLES実験ではCaF2シンチレーターを用い、48Caの二重ベータ崩壊探索を行っている。検出器のさらなる高感度化のために、高いエネルギー分解能を実現できる熱量蛍光検出器を将来的に導入予定であり、現在はその原理検証を行っている。48Caの熱量蛍光検出器はCaF2結晶とその熱信号を検出するための熱量検出器、蛍光信号を検出するための光検出器、結晶を極低温に冷却するための希釈冷凍機、さらに微小な信号を増幅するためのアンプおよび測定されたデータを記録保存するシステムから構成される。既存の希釈冷凍機の問題のため、当初の予定から変更し、100Moの二重ベータ崩壊探索実験であるAMoREグループのメンバーとの協力研究を開始し、使用実績のある希釈冷凍機を借用した。そしてAMoREグループのメンバーと協力し、熱量蛍光検出器の製作を行った。その後、約１カ月間データ取得を行った。データ取得はCaF2結晶内部の放射線のエネルギー測定に加え、希釈冷凍機外部から137Cs(662keV)のガンマ線を照射した。そしてオンライン解析で熱量と蛍光信号の同時検出を確認した。さらにオフライン解析でCaF2結晶内部の放射線を用い、48CaのQ値付近でのエネルギー分解能を評価した。またα/βの粒子弁別を行い。α線のBGを解析的に除去できることを実証した。以上から、研究期間内に目標としていた、CaF2(pure）結晶を用いた熱量蛍光検出器の熱量と蛍光量の同時検出に世界で初めて成功した。エネルギー分解能とα/β分離能に関してはさらなる改善の必要があるが、CaF2結晶内で発生したphotonの一部が熱量検出器に吸収されることが、それらの能力を制限していることが既に分かっており、解析的に熱量の取得信号波形からphotonによる影響を差し引くことで、より良いエネルギー分解能とα/β分離能を得られる見込みである。

CANDLES is working on CaF2, CaF 3, CaF 4, CaF 5, CaF 6, CaF 7, CaF 8, CaF 9, CaF 9, CaF 9, The detector is highly sensitive and the decomposition energy can be realized. The thermal detector is introduced into the future. The principle of the detector is verified. 48Ca thermal detector, CaF2 crystal, thermal signal detector, optical signal detector, crystal, cryogenic cooling, refrigerator, micro signal amplification, measurement, recording and storage. The problems of existing refrigeration equipment, the initial design change, the 100Mo double phase collapse exploration, the AMORE design and management, the collaborative research, the use of performance and the use of refrigeration equipment. The production of thermal detectors is carried out in cooperation with AMORE. After a month, he was able to get a job. The radiation inside CaF2 crystal was measured by X-ray irradiation. The radiation outside the refrigerator was 137Cs(662keV). The thermal analysis and simultaneous detection of optical signals are confirmed. In this paper, the analysis of CaF2 crystal internal radiation use, 48Ca Q value close to the production of chemical decomposition energy evaluation.α/β particle differentiation. Alpha line BG analysis to remove During the study period, CaF2 (pure) crystals were used to detect the heat and light of the detector and to detect the initial success of the world. A part of the CaF2 crystal is generated by the absorption of heat from the heat detector, and the ability of the absorption of heat from the heat detector is limited.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

The CANDLES experiment for the study of Ca-48 double beta decay

研究 Ca-48 双 β 衰变的 CANDLES 实验

DOI：
10.1016/j.nuclphysbps.2015.10.013
发表时间：
2016
期刊：
Nuclear and Particle Physics Proceedings
影响因子：
0
作者：
Shen;Xiuzhong;Hibiki;Takashi;Takashi Iida et al.
通讯作者：
Takashi Iida et al.

CANDLES による二重ベータ崩壊の研究(127) 二重ベータ崩壊のためのシンチレーティングボロメーターの開発

CANDLES研究双β衰变 (127) 双β衰变闪烁辐射热测量计的开发

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
M von Schmid;S Bagchi;S Boenig;M Csatlos;I Dillmann;C Dimopoulou;P Egelhof;V Eremin;T Furuno;H Geissel;et al.;鉄野高之助
通讯作者：
鉄野高之助

Development of scintillating bolometer for neutrinoless double beta decay search

开发用于无中微子双贝塔衰变搜索的闪烁测辐射热计

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
M. von Schmid;S. Bagchi;S. Boenig;M. Csatlos;I. Dillmann;C. Dimopoulou;P. Egelhof;V. Eremin;T. Furuno;H. Geissel;et al.;Kazuhiro Tanaka;若山清志;鉄野高之介
通讯作者：
鉄野高之介

Status and future prospect of 48Ca double beta decay search in CANDLES

CANDLES中48Ca双β衰变研究现状及未来展望

DOI：
10.1088/1742-6596/718/6/062026
发表时间：
2016
期刊：
Journal of Physics: Conference Series
影响因子：
0
作者：
T Iida;K Nakajima;S Ajimura;T Batpurev;W M Chan;K Fushimi;R Hazama;H Kakubata;B T Khai;T Kishimoto;X Li;T Maeda;A Masuda;K Matsuoka;K Morishita;N Nakatani;M Nomachi;S Noshiro;I Ogawa;T Ohata;H Osumi;K Suzuki;Y Tamagawa;K Tesuno;V T
通讯作者：
V T

Performance of updated shielding system in CANDLES

CANDLES 中更新屏蔽系统的性能